ОДМ 218.3.022-2012

     

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по определению физико-механических свойств асфальтобетонов из горячих смесей, гармонизированных с европейскими нормами

ОКС 93.080.20

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Инновационный технический центр"

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования Федерального дорожного агентства

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 25.04.2012 N 204-р

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     1 Область применения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - ОДМ) распространяется на асфальтобетоны из горячих смесей, применяемые для устройства конструктивных слоев дорожной одежды, и устанавливает методики определения их физико-механических свойств, гармонизированные с европейскими нормами.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем ОДМ использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб.

ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.

     3 Термины, определения и сокращения

В настоящем ОДМ применяются следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 асфальтобетон: Материал конструкции дорожной одежды, получаемый в результате затвердевания уплотнённой горячей асфальтобетонной смеси.

3.2 горячая асфальтобетонная смесь: Рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка и минерального порошка) и вязкого нефтяного битума (с полимерными или другими добавками или без них), взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

3.3 гранулометрический состав: Процентное содержание по массе различных фракций минерального заполнителя в асфальтобетонной смеси, дающих в сумме 100%.

3.4 максимальная плотность (истинная плотность): Масса в единице объема асфальтобетонной смеси при заданной температуре испытания без воздушных пор.

3.5 объемная плотность (средняя плотность): Масса в единице объема образца при заданной температуре испытания, включая воздушные поры.

3.6 насыпная плотность частиц: Отношение массы образца заполнителя, высушенного в сушильном шкафу, к объему, который он занимает в воде, включая внутренние закупоренные поры, но исключая поры, доступные для воды.

3.7 плотность сухих частиц: Отношение массы образца заполнителя, высушенного в сушильном шкафу, к объему, который он занимает в воде, включая как внутренние закупоренные поры, так и поры, доступные для воды.

3.8 насыщенная поверхность: Поверхность асфальтобетонного образца, который перед испытанием сначала насыщается водой, затем его поверхность промокается влажной замшей.

3.9 рыхлая объемная плотность заполнителя: Коэффициент, полученный из отношения массы сухого заполнителя, уложенного в специальный контейнер без уплотнения, на объем этого контейнера.

3.10 стандартная плотность: Характеризуется степенью уплотнения, выраженной в процентах.

3.11 стандартная плотность отказа: Характеризуется максимально возможным уплотнением образцов без их разрушений.

3.12 воздушная пора: Воздушный карман между окруженными битумом частицами заполнителя в уплотненном образце асфальтобетона.

3.13 содержание воздушных пор (): Объем воздушных пор образца асфальтобетона, выраженный в процентах от общего объема образца.

3.14 пора в минеральном заполнителе (): Объем пространства между частицами заполнителя уплотненной асфальтобетонной смеси, который включает воздушные поры и объем битумного вяжущего вещества в образце, выраженный в процентах от общего объема образца.

3.15 пора, заполненная вяжущим веществом (): Процент пор минерального заполнителя, заполненного вяжущим веществом.

3.16 водочувствительность (водостойкость): Выражается как значение ITSR, полученное на отформованных образцах асфальтобетонной смеси.

3.17 влажность (водосодержание): Содержания воды в образцах асфальтобетонных смесей.

3.18 стабильность : Максимальное сопротивление деформации, в килоньютонах (кН), отформованного образца асфальтобетона.

3.19 деформация : Деформация отформованного образца в миллиметрах (мм) при максимальной нагрузке, которая меньше номинальной деформации, полученная экстраполяцией касательной графика нагрузки к деформации при нулевой нагрузке.

3.20 тангенциальная деформация : Номинальная деформация отформованного образца, в миллиметрах (мм), полученная экстраполяцией касательной графика нагрузки к деформации от постоянной нагрузки.

3.21 коэффициент Маршалла: Отношение стабильности к деформации .

3.22 щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС): Рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), дорожного битума (с полимерными или другими добавками или без них) и стабилизирующей добавки, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии.

3.23 ITSR: Косвенное (непрямое) отношение прочности на разрыв, рассчитанное как отношение косвенной прочности на разрыв влажных (водоподготовленных) образцов к сухим образцам, выраженное в процентах.

     4 Лабораторное приготовление смеси

4.1 Оборудование

Лабораторный миксер, способный обеспечить полное перемешивание всех минеральных компонентов с битумом за 5 минут и предпочтительно оборудованный термостатическим нагревом и механическим контролем скорости. Миксер должен иметь венчик (взбивалку) или что-то подобное, нежесткое, чтобы не разрушить частицы заполнителя и не повредить резервуар.

Вентилируемый сушильный шкаф для нагревания заполнителей и битума до соответствующей заданной температуры из таблицы 1 с точностью 5 °С.

Таблица 1 - Температуры нагрева для смесей с дорожным битумом

Весы для измерений массы асфальтобетонной смеси с точностью 0,1 г.

Термометр для измерения заданной температуры из таблицы 1, с точностью 0,5 °С.

Нагревательная плитка. Регулируемая нагревательная плитка, способная поддерживать заданную температуру в течение ручного смешивания с точностью 5 °С.

4.2 Процедура приготовления смеси

4.2.1 Температура смешивания

Температура нагрева для смесей с дорожными битумами, классифицированными по ГОСТ 22245, а также с модифицированным вяжущим веществом или другими добавками назначается в соответствии с таблицей 1.

Максимальная температура не должна быть больше чем на 20 °С от ссылочной. Заданная температура выбирается таким образом, чтобы смесь охлаждалась до указанной в таблице 1 температуры в начале уплотнения, но не была выше максимальной температуры.

4.2.2 Подготовка минерального заполнителя

Минеральный заполнитель должен содержать смеси частиц, с необходимым распределением частиц по размерам, или набор фракций, из которых может быть составлено необходимое распределение частиц по размерам. Если он еще не высушен, просушить минеральный заполнитель в сушильном шкафу при температуре (110±5) °С до постоянной массы. Постоянная масса достигается, когда результаты последовательных взвешиваний каждый час не различаются более 0,1% от массы.

Взвесить минеральный заполнитель, с точностью до 0,1%. Результаты измерений должны соответствовать проектному составу асфальтобетонной смеси и массе приготовленной пробы. При определении массы пробы учитывается вес емкости миксера.

Взвесить добавки (такие, как волокна), если они присутствуют, с той же точностью.

Перед применением поместить все материалы в вентилируемый сушильный шкаф при заданной температуре ±5 °С на 8 часов.

4.2.3 Подготовка вяжущего вещества

Отобрать вяжущее вещество в соответствии с ГОСТ 2517, поместить в металлические контейнеры (при этом контейнер заполняется полностью) и закрыть контейнер. Нагреть вяжущее вещество до заданной температуры помещением одного или нескольких контейнеров в вентилируемый сушильный шкаф выставить заданную температуру ±5 °С на 3-5 часов. Перед смешиванием открыть контейнеры, вручную перемешать вяжущее вещество, а также проверить температуру вяжущего вещества. При нагревании контейнера должны быть предприняты меры предосторожности против становящегося избыточным давления внутри контейнера, для этого необходимо открыть крышку контейнера.

4.2.4 Смешивание

Перед началом смешивания подогреть чашу миксера или контейнер до заданной температуры ±5 °С. При ручном смешивании поместить плитку под чашу миксера или контейнер.

Ручное смешивание не используют для смесей, включающих модифицированные вяжущие вещества.

Поместить взвешенные минеральные материалы в чашу миксера или контейнер. При необходимости их перемешать в течение 10 сек. Контролировать точное количество вяжущего вещества в процессе добавления взвешиванием контейнера до ±1% массы. Перемешать компоненты в чаше миксера (контейнере для смешивания). Продолжать смешивание до получения однородной смеси, когда минеральные материалы полностью покрыты вяжущим. Осмотреть смесь, чтобы убедиться, что она однородна. Завершить смешивание за время, указанное в таблице 2.

Таблица 2 - Максимальное время смешивания

Если в состав асфальтобетонной смеси включены какие-либо специальные добавки, необходимо следовать инструкциям производителя по их применению.

После смешивания асфальтобетонная смесь готова для использования в процедуре испытания.

     5 Определение гранулометрического состава

Испытание состоит в определении распределения по размерам частиц заполнителя асфальтобетонной смеси методом просеивания и взвешивания. После удаления вяжущего вещества выполняется гранулометрический анализ заполнителя.

5.1 Оборудование

Для определения гранулометрического состава асфальтобетонной смеси используется набор сит с квадратным сечением ячейки следующих размеров: 63 мм, 31,5 мм, 16 мм, 8 мм, 4 мм, 2 мм, 1 мм, 0,5 мм, 0,25 мм, 0,125 мм, 0,063 мм.